石浦镇地处浙江中部沿海，象山半岛南端，位于东经121°48ˊ-121°57ˊ，北纬29°08ˊ-29°013ˊ，北接新桥镇、定塘镇等乡镇；西扼三门湾；南与鹤浦、高塘隔港相望；东临大目洋、猫头洋，素有“浙洋中路重镇”之称。
截至2012年5月，镇域面积126平方公里，中心城区建成区面积7.5平方公里，南部石浦港港域面积27平方公里，拥有可建港口岸线30公里，深水岸线18.6公里。 石浦镇由镇本土和檀头山岛、东门岛、对面山岛、半招列岛、渔山列岛等众多岛屿组成，镇本土呈东北-西南走向，带状形态。
石浦镇背山面海，大陆部分，东北属沿海丘陵地貌，城区处滨海阶地，西高东低，一般海拔20～28米，沿港3～4米，平均海拔15米；西南多为海积平原，面积约为30平方公里。地势由东北向西南倾斜，大明山主峰海拔425.2米，为最高峰。岛屿部分，多属海岛丘陵，檀头山地势高峻，主峰海拔225米。 石浦镇背山面海，自成独立水系。山丘溪涧密布，大多源短流急。境内的地表水主要有大塘港河水系，为大塘港末端，大塘港河总蓄水量为8000万立方米，1983年开通金石引河，引大塘港水入石浦港。镇域内主要河流有4条：金石引河主流长11公里；鸡鸣河主流长4.75公里；长塘河主流长6公里；坦塘河主流长1.75公里。主要特征为河流短促，水源不丰。
石浦镇地下水分两种类型，即裂隙水和孔隙潜水，裂隙水分布在周围山区，补给水源为大气降水；孔隙水主要分布在平原区，含氟量较高，补给水源主要为大气降水，其次是裂隙水。一年内地下水径流高峰分别为4-7月（黄梅期）。7-10月（台风期），深层地下水埋深一般在60米以下。
石浦镇全年平均水温为18.7度，冬季最低为6.4度，秋季最高为28度；海洋水盐度为22.7～30.9度，石浦港属半封闭式海港，潮汐属非正规半日潮，潮差太大，平均潮差超过4米，是一个强潮差，港中大小潮流差异显著，平均潮流流速在1米/秒左右，小潮流速约0.4米/秒，历史实测最高潮位4.83米。
